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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：一种高测温上限薄膜热电偶及其制备方法，属于薄膜热电偶领域，本发明选用半导体金属氧化物材料氧化铟锡和氧化铟作为薄膜热电偶敏感材料，将两种材料的纳米级微粒制成墨水通过喷墨打印的方式沉积在陶瓷平板表面，之后在烧结炉中初步烧结形成较为稳定的导电线路。再选用纳米级氧化铝和氧化钇稳定氧化锆微粒掺混制备成保护层墨水，再通过喷墨打印的方式沉积在已烧结的薄膜热电偶表面形成保护层，然后在烧结炉中再次高温烧结形成稳定的带保护层的薄膜热电偶。本发明有效提高了薄膜热电偶测温上限；本发明制备的薄膜热电偶结构简单、制备便捷，粘接性良好，可多次循环使用。本发明制备的薄膜热电偶可用于复杂曲面测温。

主权项：1.一种高测温上限薄膜热电偶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1将直径均为30-50nm的氧化铟锡微粒和氧化铟微粒分别分散于墨水溶剂中，初步配制质量分数10％的敏感层墨水，将直径为30-50nm的氧化铝和氧化钇稳定氧化锆以质量比1:1掺混分散在墨水溶剂中，初步制成质量分数10％的保护层墨水；分别将敏感层墨水和保护层墨水于180-220W功率下超声分散2h以上；超声分散完成后，将墨水进行过滤以滤除杂质；2选用氧化铝陶瓷平板作为打印基板并进行预处理，将处理好的打印基板放在加热平台上，使打印基板表面温度上升至140-150℃并维持恒定；通过喷墨打印机将敏感层墨水喷墨打印沉积在打印基板表面，横向点间距0.04-0.05mm，纵向点间距0.04-0.05mm，打印速度13-17mms；将喷墨打印完成的敏感层薄膜放在烧结炉中采用10℃min的升温速率由室温升至900℃，并在900℃保温30-60min，之后自然冷却到室温；3将烧结处理过带有敏感层薄膜的打印基板放在加热平台上加热到140-150℃并维持恒定；利用喷墨打印机X-Y-Z位移系统定位保护层初始打印位置，使保护层能完全覆盖已初步烧结的敏感层薄膜，并预留出敏感层接线位置；通过喷墨打印机将保护层墨水喷墨打印在敏感层薄膜表面，喷墨打印过程中设置横向点间距0.035-0.045mm，纵向点间距0.025-0.035mm，打印速度13-17mms；4薄膜热电偶整体烧结：将打印完成的带保护层薄膜热电偶放在烧结炉中采用10℃min的升温速率由室温升至1200℃，并在1200℃保温30-60min，使敏感层和保护层薄膜最终烧结稳定，自然冷却至室温得到薄膜热电偶。

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